簡介
從地球到月球，消耗能量最小的軌道只有一條。嫦娥一號從這條軌道飛向月球可以節省出更多燃料，用於在進行繞月探測工作時的軌道高度維持，從而使工作壽命達到1年甚至更多。
.在整個嫦娥一號飛行軌道的設計過程中，地月轉移軌道的設計最為特別。因為在以往的人造地球衛星軌道設計中，只需考慮地球對衛星的引力作用，可以使用簡單明了的關係式得到衛星的運動方程，即使考慮其他天體的引力作用、高層大氣的阻力作用效果，由於這些作用的影響很小，根據多年的工程經驗，可以通過一些簡化和平均的方法，附加一些微小的調整量就可以解決大部分的軌道設計問題。
但是設計地月轉移軌道則與此不同，必須同時考慮地球和月球的引力作用影響。當嫦娥一號在近地軌道飛行時，主要受地球引力的作用，月球引力的作用非常微弱；隨著地月轉移飛行過程的進行，嫦娥一號離地球越來越遠，地球的引力不斷減弱，而月球的引力不斷增強，飛行軌跡也逐漸偏離最初的橢圓形軌道；當嫦娥一號進入離月球6.6萬千米遠的半徑範圍內時，起主導作用的變成月球的引力，而不是地球的引力。這時嫦娥一號的飛行軌跡完全變化，不再是圍繞地球的橢圓，而變成圍繞月球的雙曲線軌道，而且軌道面也慢慢變化，不在同一個平面里。目前，還沒有一種簡單的方法可以輕易描述這個過程，從理論上講空間中存在無數可能的軌道，而其中消耗能量最小的軌道只有一條，軌道設計正是要找出這樣的一條軌道。
為了解決這一難題，在設計地月轉移軌道時採用了圓錐拼接法，先假定將軌道分為地球運行段和月球運行段，然後分段逐次逼近，再經過不斷的修正，最終找到一條唯一的地月轉移軌道。因此，嫦娥一號進入地月轉移軌道入口的時機以及運動狀態，特別是位置和速度，包括速度的大小和方向等因素都是非常關鍵的。如果時機不對，嫦娥一號找不到月球從而無法和月球相會；如果嫦娥一號的速度過大，它將錯過月球，無法進入月球引力作用的範圍；但如果速度過小，嫦娥一號就會像中途拋錨的汽車，無法擺脫地球引力場的束縛到達月球。總之，在經過調相軌道運動之後，嫦娥一號必須到達一個事先經過仔細設計和審核的位置，並具備所要求的速度大小和方向，才能沿著地月轉移軌道到達月球。
為了保證得到的軌道的正確性，我國科研人員用計算精度較高的數值積分方法對所得到的地月轉移軌道的結果進行了覆核，並請國內多家從事太空飛行器軌道動力學和天體動力學的專業人士對設計結果進行了驗證。
